制定刀架零件(图5-20)的加工工艺,设计镗Ф32H7孔的车床夹具【全套CAD图纸和说明书】
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制定
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刀架
零件
20
加工
工艺
设计
32
h7
车床
夹具
全套
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图纸
以及
说明书
仿单
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-
目录
序言 1
第1章 零件的分析 2
1.1 刀架的用途 2
1.2 刀架的工艺分析: 3
1.3 确定刀架的生产类型 3
第2章 工艺规程设计 4
2.1 确定加工方案 4
2.2 用查表发确定加工余量 4
2.2.1 计算各工序尺寸的基本尺寸 4
2.2.2 确定各工序尺寸的公差及其偏差 5
2.3 拟定刀架工艺路线 6
2.3.1 定为基准的选择 6
2.3.2 表面加工方法的确定 6
2.3.3 加工阶段的划分 7
2.3.4 工序的集中与分散 7
2.3.5 工序顺序安排 7
2.2.6 8
2.4 切削用量、时间定额的计算 11
2.4.1 切削用量的计算 11
2.4.2 时间定额的确定 13
第3章 车床专用夹具设计 15
3.1 定位方案 15
3.1.1 确定定位元件 15
3.1.2 定位误差的分析 15
3.1.3 定位元件的配合尺寸 15
3.2 确定导向装置 15
3.3 确定夹紧机构 16
3.3.1 夹紧力的计算 16
3.3.2 确定定位元件之间及定位元件与工件之间的尺寸 16
设计体会 18
参考文献 19
序言
机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
通过本次课程设计,应该得到下述各方面的锻炼:
1.能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识,正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。
2.提高结构设计的能力。通过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
3.会使用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言,通过这次设计,基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计,机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识,解决现代实际工艺设计问题,巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中,学到了很多课堂上没有学到的东西。
第1章零件的分析
1.1 刀架的用途
通过给刀架上紧紧定螺丝,来达到内圈周向、轴向固定的目的,但刀架外圈与刀架内孔是间隙配合,一般只用于轻载、无冲击的场合。刀架在工作时,静力平衡。该刀架零件,用来安装刀架,形状一般,精度要求较高,零件的主要技术要求分析如下:
由零件图可知,零件的底座底面、端面、孔有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是说其余的表面不需要加工,只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为Ra1.6,端面精度为Ra6.3, Ø32孔的精度要求为Ra1.6,Ø6孔的精度要求为Ra3.2,孔内表面精度要求为Ra12.5,孔内表面精度为Ra6.3、底面精度为Ra3.2。





- 内容简介:
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机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零(部)件图号 共 3 页 产品名称 连杆 零(部)件名称 连杆 第 1 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 01 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 卧式铣床 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 专用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗铣下端面 卧式铣床 15 1 精铣下端 面 卧式铣床 15 制(日期) 审核(日期) 会签(日期) 刘萌萌 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零(部)件图号 共 3 页 产品名称 连杆 零(部)件名称 连杆 第 2 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 02 铣 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 卧式铣床 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 专用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗铣左端面 卧式铣床 15 1 精铣左端面 卧式铣床 15 制(日期) 审核(日期) 会签(日期) 刘萌萌 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 序 卡 产品型号 零(部)件图号 共 3 页 产品名称 连杆 零(部)件名称 连杆 第 3 页 车 间 工序号 工序名称 材料牌号 03 铣 45 钢 毛坯种类 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 每台件数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 立式铣床 镗床 夹 具 编 号 夹 具 名 称 切 削 液 专用夹具 工序工时 准终 单件 序号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴 转速 (r/切削 速度 (m/进给 量 (mm/r) 切削 深度 (走刀次数 时间定额 机动 辅助 1 粗镗孔 镗刀 镗床 标卡尺 315 1 半精镗孔 镗刀 镗床 标卡尺 315 制(日期) 审核(日期) 会签(日期) 刘萌萌 标记 处数 更改文件号 签字 日期 标记 更改文件号 签字 日期 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品型号 零(部)件图号 图 5 1 页 产品名称 车床夹具 零(部)件名称 刀架 共 1 页 材料牌号 45 毛坯种类 铸件 毛坯外形尺寸 每毛坯件数 1 每台件数 1 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工艺装备 工时 准终 单件 1 粗铣底 面 以轴承底座的上表面为粗基准加工轴承座的下底面 金工 卧式铣床 刀铣床夹具卡尺 40s 2 粗铣左 端面 以轴承右端面为粗基准加工轴承座的左端面 金工 卧式铣床 刀铣床夹具卡尺 40s 3 精铣底 面 进一步精加工底面 金工 卧式铣床 刀铣床夹具卡尺 40s 4 精铣左 端面 进一步精加工左端面 金工 卧式铣床 刀铣床夹具卡尺 60s 5 镗 32孔 以下底面为精基准粗镗、半精镗、精镗 35 孔 金工 镗床 刀镗床夹具卡尺 40s 6 钻 6 孔 以左端面为精基准钻、粗铰、精铰两个 8 孔 金工 立式钻床 535 钻头钻床夹具卡尺 40s 7 钻 11孔 以左端面为精基准钻、扩四个 11 孔 金工 立式钻床 535 钻头钻床夹具卡尺 15s 8 钻 16孔 以左端面为精基准钻、扩、铰四个 16 孔 金工 立式钻床 535 钻头钻床夹具卡尺 30s 9 攻 纹 以左端面为精基准攻 螺纹 金工 卧式车床 锥车床夹具卡尺 15s 10 去毛刺 去除加工后铸件表面的毛刺 金工 钳工台 平锉 15s 11 中检 对半成品的尺寸进行中期检验 金工 塞规百分表卡尺 12 热处理 轴承座 35 孔局部淬火、低温回火 金工 淬火机 13 磨削加 工 磨削轴承座 底面和左端面 金工 平面磨床 轮磨床夹具卡尺 14 终检 对最终成品进行尺寸上的检验 金工 塞规百分表卡尺 编制 (日期) 审核 (日期) 会签 (日期)刘萌萌 处 数 更改文件号 签字 日期 标记 处数 更改文件号 签字 日期 机械制造技术课程设计说明书 设计题目: 制定刀架零件(图 5加工工 艺,设计镗 32的车床夹具 专 业: 机械电子工程 班 级: 12 学 号: 1230120316 姓 名: 刘萌萌 指导教师: 张中然 机械工程系 2015 年 11 月 20 日 哈尔滨理工大学课程设计说明书 I 目录 序言 . 1 第 1章 零件的分析 . 2 架的用途 . 2 架的工艺分析: . 3 定刀架的生产类型 . 3 第 2章 工艺规程设计 . 4 定加工方案 . 4 查表发确定加工余量 . 4 算各工序尺寸的基本尺寸 . 4 定各工序尺寸的公差及其偏差 . 5 定刀架工艺路线 . 6 为基准的选择 . 6 面加工方法的确定 . 6 工阶段的划分 . 7 序的集中与分散 . 7 序顺序安排 . 7 . 8 削用量、时间定额的计算 . 11 削用量的计算 . 11 间定额的确定 . 13 第 3章 车床专用夹具设计 . 15 位方案 . 15 哈尔滨理工大学课程设计说明书 确定定位元件 . 15 位误差的分析 . 15 位元件的配合尺寸 . 15 定导向装置 . 15 定夹紧机构 . 16 紧力的计算 . 16 定定位元件之间及定位元件与工件之间的尺寸 . 16 设计体会 . 18 参考文献 . 19 哈尔滨理工大学课程设计说明书 1 序言 机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之 后进行的。这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。 通过本次课程设计,应该得到下述各方面的锻炼: 确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,保证零件的加工质量。 过设计夹具的训练,应当获得根据被加工零件的加工要求,设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。 用手册及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。 就我个人而言,通过这次设计,基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计,机床专用夹具等工艺装备的设计等。并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。最重要的是综合运用所学理论知识,解决现代实际工艺设计问题,巩固和加深了所学到的东西。并在设计过程中,学到了很多课堂上没有学到的东西。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 2 第 1章 零件的分析 刀架的用途 通过给刀架上紧紧定螺丝,来达到内圈周向、轴向固定的目的,但刀架外圈与刀架内孔是间隙配合,一般只用于轻载、无冲击的 场合。刀架在工作时,静力平衡。该刀架零件,用来安装刀架,形状一般,精度要求较高,零件的主要技术要求分析如下: 由零件图可知,零件的底座底面、端面、孔有粗糙度要求,其余的表面精度要求并不高,也就是说其余的表面不需要加工,只需按照铸造时的精度即可。底座底面的精度为 面精度为 32 孔的精度要求为 6 孔的精度要求为 11 孔内表面精度要求为 16 孔内表面精度为 面精度为 图 1尔滨理工大学课程设计说明书 3 架的工艺分析: 该刀架的各项技术要求如下表所示: 表 1工表面 尺寸偏差( 公差及精度等级 表 面 粗糙 度(形位公差 (刀架左端面 60 32 孔内表面 0 . 0 1 孔 孔内表面 16 孔底面 16 孔 11 刀架底面 104 该刀架结构简单,形状普通,属一般类零件。主要加工表面有 32孔内 表面,要求其轴线与底面的平行度满足 次就是;11、 16 和 6 孔通过专用的夹具和钻套能够保证其加工工艺要求。该零件除主要加工表面外,其余的表面加工精度均较低,不需要高精度机床加工,通过铣削的粗加工就可以达到加工要求。由此可见,该零件的加工工艺性较好。 定刀架的生产类型 本课程设计刀架的生产类型定为中批量生产。 哈尔滨理工大学课程设计说明书 4 第 2章 工艺规程设计 定加工方案 查阅机械制造基础课程设计指导书表 2于基本尺寸为,公差为 公差等级为 由表 1定其加工方案为粗镗 半精镗 精镗。 查表发确定加工余量 毛坯总余量:由表 2 2于中批量生产,砂型机造型,取尺寸公差等级为 10 级,加工余量等级为 G 级,这是底、侧面的加工余量等级。砂型铸造孔的加工余量等级降低一级选用,其加工余量等级为, 。再由表 2得,每侧的加工余量数值为 3毛坯孔的加工总余量为 总 。 精镗余量 半精镗余量 半精 粗镗余量 粗 (表 2 29) 算各工序尺寸的基本尺寸 精镗后工序基本尺寸为 (设计尺寸);其他各工序基本尺寸依次为: 半精镗 镗 8坯 286尔滨理工大学课程设计说明书 5 定各工序尺寸的公差及其偏差 工序尺寸的公差按加工经济精度确定: 精镗: 差值为 2 40); 半精镗: 表 1 7);公差值为 2 40); 粗镗: 1 7);公差值为 2 40); 毛坯: 差值为 2 3)。 工序尺寸偏差按“入体原则”标注: 精镗: ;半精镗: 粗镗: ; 毛坯孔: 工序尺寸及公差计算表(表 1 工序名称 工序余量 工序尺寸 工序公差 工序尺寸及偏差 精镗 2 半精镗 粗镗 2 28 毛坯 6 26 刀架的毛坯图如下图所示 29R 3 0201 0 2图 1尔滨理工大学课程设计说明书 6 定刀架工艺路线 为基准的选择 按照粗基准的选择原则为保证不加工表面和加工表面的位置要求,应选择不加工表面为粗基准。根据零件图所示,应选刀架底座上表面和右端面为粗基准,以此加工刀架 底座底面和左端面以及其它表面。 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据 “基准重合 ”原则和 “基准统一 ”原则,以粗加工后的底面 和左端面 为主要的定位精基准 ,即以刀架的下底面和左端面为精基准。 面加工方法的确定 根据刀架零件图上的各加工表面的尺寸精度和表面粗糙度,确定加工件各表面的加工方法,如下表所示: 表 1工表面 尺寸精度等级 表 面 粗 糙 度Ra/工方案 刀架左端面 铣 32 孔内表面 镗 半精镗 精镗 孔 粗铰 精铰 孔内表面 扩 孔底面 扩 铰 哈尔滨理工大学课程设计说明书 7 工阶段的划分 该刀架加工质量要求较高,可将加工阶段划分为粗加工、半精加工、精加工加工三个阶段。 在粗加工阶段,首先将精基准(刀架底面和左端面)准备好,使后续工序都可采用精基准定位加工,保证其他表面的精度要求;然后粗镗32 孔,钻 6 、 16 、 11 孔。 在半精加工阶段,完成半精镗 32 孔,粗铰 6 孔,扩 16 、 11孔。 在精加工阶段,完成精镗 32 孔,精铰 6 、 16 孔以及 螺纹的加工。 序的集中与分散 选用工序集中原则安排刀架的加工工序。该刀架的生产类型为大批生产,采用工序集中原则可以提高生产率;而且可以减少工件的装夹次数,不但可缩短辅助时间,而且由于在一次装夹中加工了许多表面,有利于保证各 加工表面的相对位置精度要求。 序顺序安排 ( 1)遵循“先基准后其他”原则,首先加工精基准 刀架底面和左端面。 ( 2)遵循“先粗后精”原则,先安排粗加工工序,后安排精加工工序。 孔 扩 刀架 104 60 底面 铣 精铣 哈尔滨理工大学课程设计说明书 8 ( 3)遵循“先面后孔”原则,先加工刀架底面和左端面,再加工各孔。 2热处理工序 铸造成型后,对铸件进行退火处理,可消除铸造后产生的铸造应力,提高材料的综合力学性能。该刀架在工作过程中不承受冲击载荷,也没有各种应力,故采用退火处理即可满足零件的加工要求。 3辅助工序 在精加工后,安排去毛刺、清洗和终检工序。综 上所述,该刀架工序的安排顺序为:热处理 基准加工 粗加工 半精加工 精加工。 定工艺路线 在综合考虑上述工序顺序安排原则的基础上,下表列出了刀架的工艺路线 表 1 序 号 工序名称 工 序 内 容 设 备 工 艺 装 备 1 粗铣底面 以刀架底座的上表面为粗基准加工刀架的下底面 卧式铣床刀、铣床专用夹具、游标卡尺 哈尔滨理工大学课程设计说明书 9 2 粗铣左端面 以刀架右端面为粗基准加工刀架的左端面 卧式铣床 刀、铣床专用夹具、游标卡尺 3 精铣底面 进一步精加工底面 卧 式铣床刀、铣床专用夹具、游标卡尺 4 精铣左端面 进一步精加工左端面 卧式铣床 刀、铣床专用夹具、游标卡尺 5 镗 32 孔 以下底面为精基准粗镗、半精镗、精镗 32孔 车床 刀、车床专用夹具、游标卡尺 6 钻 6 孔 以左端面为精基准钻、粗铰、精铰两个 6孔 立式钻床 532 钻头、钻床专用夹具、游标卡尺 哈尔滨理工大学课程设计说明书 10 7 钻 11 孔 以左端面为精基准钻、扩四个 11 孔 立式钻床 532 钻头、钻床专用夹具、游标卡尺 8 钻 16 孔 以左端面为精基准钻、扩、铰四个 16 孔 立式钻床 532 钻 头、钻床专用夹具、游标卡尺 9 攻 纹 以左端面为精基准攻 螺纹 卧式车床锥、车床专用夹具、游标卡尺 10 去毛刺 去除加工后铸件表面的毛刺 钳工台 平锉 11 中检 对半成品的尺寸进行中期检验 塞规、百分表、卡尺等 12 热处理 刀架 32 孔局部淬火、低温回火 淬火机 哈尔滨理工大学课程设计说明书 11 13 磨削加工 磨削刀架底面和左端面 平面磨床轮、磨床专用夹具、游标卡尺 14 清洗 清洗加工后的刀架 清洗机 15 终检 对最终成品进行尺寸上的检验 塞规、百分表、卡尺等 削用量、时间定额的计算 在这只计算粗镗 半精镗 精镗 32 孔此工序的切削用量和时间定额。 削用量的计算 粗镗阶段 ( 1)背吃刀量的选择: 粗镗前孔的直径是 29此粗镗的背吃刀量 p 22931 ( 2)进给量的选择: (表 5 29) ( 3)切削速度的选择: 由表 5 29 知灰铸铁件上粗镗 的孔 20v 将切削速度 v 取为 由公式 哈尔滨理工大学课程设计说明书 12 m 又由车床 18 级转 速 取 实际切 削速度m 00 283151 0 00 半精镗阶段 ( 1)背吃刀量的选择: 半 精 镗 孔 的 直 径 是 31因 此 粗 镗 的 背 吃 刀 量 p ( 2)进给量的选择: (表 5 29) ( 3)切削速度的选择: 由表 5 29 知灰铸铁件上粗镗 的孔 25v 将切削速度 v 取为 由公式 m 又由车床 18 级转速 取 实际切削速度m 0 0 51 0 0 0 精镗阶段 ( 1)背吃刀量的选择: 精镗孔的直径是 因 此 粗 镗 的 背 吃 刀 量 p ( 2)进给量的选择: 哈尔滨理工大学课程设计说明书 13 (表 5 29) ( 3)切削速度的选择: 由表 5 29 知灰铸铁件上粗镗 的孔 15v 将切削速度 v 取为 由公式m i 51 0 0 032271 0 0 0 又由车床 18 级转速 取 实际切削速度m i 0 0 322 5 01 0 0 0 间定额的确定 工步 1:粗镗 j 21 2)32(ta p 42l 1i )()(5 )()( )()( )( 工步 2:半精镗 j 21 哈尔滨理工大学课程设计说明书 14 2)32(ta p 42l 1i )()(5 )()( )()( )( 工步 3:精镗 j 21 2)32(ta p 42l 1i )()(5 )()( )()( )( 哈尔滨理工大学课程设计说明书 15 第 3章 车床专用夹具设计 位方案 定定位元件 刀架以底面、右端面、刀架底座侧面为定位基准,根据六点定位原理采用采用平面与定位销组合的定位方案。 底面三个定位销限制 X Y Z 刀架侧面两个定位销限制 Z X 刀架右端面的定位销限制 Y 定位元件能限制工件的六个自由度,能实现工件的正确定位。 位误差的分析 对于工序尺寸 0b 0j 位元件的配合尺寸 定位孔与定位销的配合尺寸取为 676 在夹具上标出定位销配合尺寸 712f 。 定导向装置 本工序要求对被加工孔依次进行粗镗 半精镗 精镗等 3 个工步的加工,最终达到规定的加工要求,故选用快换镗套作为刀具的导向元哈尔滨理工大学课程设计说明书 16 件。 通过查阅机床夹具设计手册确定镗套的长度 H=(150屑空间 h= 定夹紧机构 紧力的计算 螺旋夹紧机构夹紧力 dd 032)ta n (2 ( 2 1) 式中 螺纹摩擦角 1d 平头螺杆端的直径 f 工件与夹紧元件之间的摩擦系数 , 螺杆直径 螺纹升角 Q 手柄作用力 L 手柄长度 查机床夹具设计 手册,螺纹直径为 12扳手的六角螺母的夹紧力 3800 再根据理论力学公式 : 00 k )(053800 k 定定位元件之间及定位元件与工件之间的尺寸 ( 1)定位销与定位销中心线之间的尺寸为 30 哈尔滨理工大学课程设计说明书 17 ( 2 )镗套中心线与工件底面定位销表面的的尺寸为 0 2 (其基本尺寸取为零件相应尺寸 的平均尺寸;其公差值为其相应位置度公差值的 1/2,偏差对称标注 ) ( 3)定位销中心线与夹具
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